Tau-Charm粒子工厂

所谓“Tau-Charm(τ-C)粒子工厂”，是在低背景条件下极大量地产生τ轻子和c(粲)粒子的加速器以及相关实验装置的总称。具体说，它包括一个工作能区З——5GeV、峰值亮度～10^33cm^-2s^-1的双环e^+e^-对撞机和相应的高性能实验谱仪.τ-c粒子工厂主要用来研究我们至今知之不多的三个费米子τ、vτ轻子与c夸克的物理学。     

一种高分辨率CCD阵列扫描光学系统

系统采用了一种象元尺寸为7μm的高分辨率线阵CCD做为图象传感器。为了获得大面积成象效果,将两块CCD光学拼接从而得到2×5000元的大视场,对光学系统而言必须满足高分辨率和大视场优质成象。着重介绍了实施方案,讨论了光学设计的难点并用数学建模方法分析和平衡高级象差,得到了对象差平衡方案有指导意义的合成规律,最后,给出了MTF评价象质的计算结果,并与测试值进行比较,结果相符合,研制出了一个实用的光学系统。     

光纤频率调制光谱技术中残余幅度调制特性的研究

频率调制光谱(FMS)技术不仅可以用来同时测量原子和分子的吸收和色散,还是噪声免疫腔增强光外差分子光谱(NICE-OHMS)的关键技术,由于光纤器件的引入或光源输出光的偏振态不稳定等因素会诱发残余幅度调制(RAM),RAM的产生使得FMS技术在痕量气体检测中的应用受到极大的限制,因此研究光纤FMS中RAM的特性具有非常重要的意义。研究首先通过理论分析了无吸收时的FMS信号的线型及RAM的影响因素,实验测量无吸收时输入偏振方向和输出偏振方向及电光调制器(EOM)温度对光纤FMS中RAM的影响,均与RAM存在线型关系,验证了理论分析结果,并为RAM的抑制工作以及基于RAM的其他应用提供了依据。     

利用非稳定子态容错实现密集旋转操作

Non-Clifford操作不能在量子纠错码上自然横向实现, 但可通过辅助量子态和在量子纠错码上能横向实现的Clifford操作来容错实现, 从而取得容错量子计算的通用性. 非平庸的单量子比特操作是Non-Clifford操作, 可以分解为绕z轴和绕x轴非平庸旋转操作的组合. 本文首先介绍了利用非稳定子态容错实现绕z轴和绕x轴旋转的操作, 进而设计线路利用魔幻态容错制备非稳定子态集, 最后讨论了运用制备的非稳定子态集模拟任意非平庸单量子比特操作的问题. 与之前工作相比, 制备非稳定子态的线路得到简化, 成功概率提高, 且在高精度模拟任意单量子比特操作时所消耗的非稳定子态数目减少了50%. 关键词： 容错量子计算 非稳定子态 魔幻态 Clifford操作     

梯度掺杂Yb ∶YAG重频激光器热管理研究

为了改善重频激光器的热性能,本文采用了键合Yb ∶YAG晶体薄片作为激光增益介质,介质中掺杂粒子浓度呈梯度分布.文章计算了不同参数条件下介质抽运过程,得到介质内部的储能,温度和应力分布,并从中选出较为优化的介质参数.计算表明,采用梯度掺杂的方法,介质温度降低,形变和热应力减小,波前畸变改善.理论上证明了采用梯度掺杂的方法改善热管理的可行性. 关键词： 梯度掺杂 键合 Yb ∶YAG 热管理     

利用石英增强光声光谱技术在2.0μm处实现高灵敏CO_2检测的实验研究

基于石英增强光声光谱技术,以中心波长为2.0μm的窄线宽分布反馈式半导体激光器(DFB)为激励光源,采用波长调制及二次谐波解调技术通过改变激光器工作电流实现波长扫描完成了痕量CO2气体检测系统,并通过优化实验参数确定了常压下激光最佳调制深度,实现了高灵敏CO2浓度的检测。通过改变待测气体中的水汽浓度,研究了水汽对CO2气体探测结果的影响,结果显示在水汽浓度低于0.2%范围内,CO2气体光声信号随H2O浓度的上升而明显增强,当浓度高于此值后,H2O浓度的增加对CO2光声信号的增强作用几乎维持不变。数据显示,常温常压下H2O分子通过提高分子弛豫率最多可将二氧化碳R16吸收线的光声信号幅值提高约2.1倍。优化后的装置可以很好的实现大气中CO2浓度的检测。该装置获得的最小探测灵敏度为19ppm(1σ,300ms积分时间),相应的归一化噪声等效吸收系数为4.71×10-9 cm-1·W·Hz-1/2。     

基于电学调制相消法和高功率蓝光LD的离轴石英增强光声光谱NO2传感器设计和优化

使用中心波长为450 nm的高功率多模蓝光激光管(LD)作为激励光源, 结合电学调制相消法和离轴石英增强光声光谱(QEPAS)配置, 设计了一款高灵敏二氧化氮传感器. 电学调制相消法使离轴QEPAS传感器的背景噪声降低至1/269, 在标准大气压和1 s积分时间下, 获得的探测灵敏度为4.5 ppb, 对应的归一化噪声等效吸收系数(1σ )为2.2×10^-8 cm^-1·W/Hz^1/2. 延长积分时间到46 s, 灵敏度能够进一步下降到0.34 ppb. 气体流速对该传感器的影响也被研究.     

利用信息流方法优化多激发自旋链中的量子态传输

研究了量子态在一条均匀耦合的反铁磁自旋链中传输时, 信道中自旋激发数变化对其传输性质的影响. 利用信息流方法分析输出端粒子的算符演化动力学, 获得了量子态传输的平均保真度与信道自旋初态之间的关系. 结果表明, 平均保真度的大小只依赖于信道中自旋激发数的奇偶性. 通过比较在奇偶激发信道中获得的最大平均保真度, 构建了优化信道来提升量子态在自旋链中的传输质量. 进一步分析了纠缠在激发信道中的传输情况, 发现纠缠的传输质量不仅和信道中自旋激发的具体个数有关, 还取决于激发自旋的初始排列. 特别地, 当信道中自旋无激发或全部激发时, 纠缠传输的大小和持续时间都优于其他的激发信道. 上述研究结果有助于在实际系统中搭建适合量子态和纠缠传输的量子信道.     

苯甲酰氧基取代的2-吡喃酮的固相光二聚反应

以二苯甲酮为光敏化剂,C4-位苯甲酰氧基取代的6-甲基-2-吡喃酮(1)的固相光二聚反应穿过1的C3-C4双键高选择性地发生[2+2]环加成反应合成了anti头-头二聚物(2),其结构经1H NMR,FI-IR,MS和元素分析表征。反应机理利用WINMOPAC PM5方法推定。     

一种新型氧氮杂大环化合物的光合成

以乙腈为溶剂,二苯甲酮为光敏化剂,6,6’-二甲基-4,4’-(三亚甲二氧基)-二-2-吡喃酮与N,N’-亚甲基双丙烯酰胺经光二重[2+2]环加成反应,位置选择性地合成了一种新型氧氮杂大环化合物,其结构经1H NMR,12C NMR,FT-IR和HR-MS表征。最佳光反应条件为:1 3.2 mmol,n(1)∶n(二苯甲酮)=1.0∶1.5,于300 W光照18 h,收率37%。